碳循環(huán)定義

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碳循環(huán)定義范文第1篇

關(guān)鍵詞：水環(huán)境；噬菌體；碳循環(huán)；可溶性有機碳

中圖分類號：Q939.48

文獻標(biāo)識碼：A

文章編號：1007-7847（2014）03-0269-06

水環(huán)境面積約占地球表面的71%，可分為海洋、湖泊、河流等，是眾多生物賴以生存的一類重要生態(tài)系統(tǒng)。在這個生態(tài)系統(tǒng)中碳循環(huán)是其中非常重要的一環(huán)，它支配著系統(tǒng)中其它物質(zhì)的循環(huán)，也深刻影響著人類的生存環(huán)境，因此碳循環(huán)研究是生態(tài)系統(tǒng)能量流動的核心問題。目前的研究結(jié)果表明，在水環(huán)境的碳循環(huán)中除了化學(xué)平衡、物理泵參與了碳循環(huán)外，生物泵也是必不可少的一個重要環(huán)節(jié)，在生物泵環(huán)節(jié)中病毒尤其是噬菌體的重要作用逐步為人所知[1～4]。

病毒廣泛分布于地球的各種生境中[1～4]，它們不僅影響著宿主的生存狀況和進化歷程[5，6]，而且通過裂解宿主快速釋放有機碳而影響著系統(tǒng)中其他物質(zhì)循環(huán)和能量流動[7，8]。當(dāng)前，病毒（尤其是噬菌體）在維持可溶性有機碳（dissolved organic car-bon，DOC）平衡中的作用已成為生態(tài)學(xué)、微生物學(xué)和海洋生物學(xué)等研究領(lǐng)域關(guān)注的熱點，其最新研究成果及評論紛紛登載在諸如NATURE、SCI-ENCE等國際著名學(xué)術(shù)刊物上[9～13]。

本文針對噬菌體在海洋、湖泊、冰塵穴及濕地有機碳循環(huán)中的作用進行簡單介紹。

1噬菌體在海洋有機碳循環(huán)中的作用

海洋是地球上最大的碳庫，含碳量為大氣的50倍，生物圈的15倍，同時海洋還對調(diào)節(jié)大氣中的含碳量起著非常重要的作用。由于海洋儲碳對于應(yīng)對全球變暖具有重要意義，生物泵儲碳過程研究已成為近30年來海洋碳循環(huán)研究的焦點之一：海洋中的有機碳更主要的是以溶解有機碳（dissolved organic carbon，DOC）形式存在的，從過濾分離角度看，DOC占總有機碳的95%。病毒是海洋中數(shù)量和種類最多的生物，總量約l030個，是海洋微生物群落的重要組成部分，在全球生態(tài)系統(tǒng)調(diào)控、生物地球化學(xué)循環(huán)，特別是碳循環(huán)中具有重要的作用，也是一類不可忽視的戰(zhàn)略生物資源。

“微食物環(huán)”是指海洋中溶解性有機物被異養(yǎng)浮游細菌攝取形成微生物型次級生產(chǎn)量，進而又被原生動物和橈足類所利用的微型生物攝食關(guān)系，海洋病毒主要通過“微食物環(huán)”介導(dǎo)了這一過程中的物質(zhì)循環(huán)和能量流動。病毒通過裂解浮游植物和異氧細菌加速了顆粒性有機物（POM）向可溶性有機物（DOM）的轉(zhuǎn)化，從而影響海洋系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)；而噬菌體半衰期很短，其死亡后又會形成溶解態(tài)的營養(yǎng)物質(zhì)，在“微食物環(huán)”中形成一個“病毒回路（viral shunt）”，加快碳、氮等元素在微生物間的循環(huán)（圖1）[9]。因此，噬菌體導(dǎo)致的細菌溶解成為初級生產(chǎn)者與消費者參與C、N循環(huán)最重要的途徑之一[14]。

Shuttle等[9]在研究海洋病毒作用時發(fā)現(xiàn)：作為物質(zhì)和能量流動的樞紐，病毒可以將碳和其他營養(yǎng)物質(zhì)分流到可溶性有機物中。水體沉積物能較好保存環(huán)境中的有機物質(zhì)存在信息，為探索古氣候變化、追蹤有機質(zhì)來源、了解生態(tài)系統(tǒng)狀況等提供了重要的線索。Danovaro等[10]對大西洋、南太平洋、地中海海底沉積物及覆水病毒的生態(tài)功能進行研究時發(fā)現(xiàn)：在深海沉積物中由于病毒的感染和裂解可以促使原核生物量減少80%以上，而在超過1000m深度時甚至可接近100%，將大量可溶性有機碳釋放到深海中，從而大大縮短該生態(tài)系統(tǒng)的食物鏈，加快有機碳的循環(huán)和使用效率。在海洋中近70%的藍藻和60%的游離異養(yǎng)菌及淡水中90%～l00%的細菌裂解死亡與病毒（噬菌體）密切相關(guān)[15，16]。據(jù)統(tǒng)計地球上約26%的有機碳循環(huán)是由海洋病毒完成的[l7，18]。因此海洋病毒直接或間接參與陸地生物碳循環(huán)、海洋碳固定以及大氣間的碳交換[19]。

Evans等[20]測定了2007年夏季塔斯馬尼亞島亞南極帶（SAZ）和澳大利亞南極海極前鋒帶（PFZ）的病毒豐度及病毒裂解產(chǎn)物總量。南極洋由兩個明顯的區(qū)域――亞南極帶（SAZ）和極地前鋒帶（PFZ）組成：SAZ的硅酸鹽、葉綠素含量低，而且是大氣中CO2的碳匯，PFZ為低溫、低鹽、高營養(yǎng)鹽和低葉綠素含量。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：病毒感染導(dǎo)致的細菌裂解生物量在SAZ和PFZ西部很接近，分別為23.5%和23%，每天可溶性有機碳的釋放量為3.3μg/L和2.3μg/L；而在SAZ東部，病毒感染導(dǎo)致的細菌裂解生物量可達39.7%，每天可溶性有機碳釋放量為26.5μg/L。這些數(shù)據(jù)表明在SAZ和PFZ這些相互分割的區(qū)域中，病毒感染導(dǎo)致細菌裂解釋放的可溶性有機碳是碳循環(huán)的重要途徑。由于SAZ是大氣中主要的CO2碳匯[21]，因此對于研究病毒對碳循環(huán)的影響是很有意義的。Evans等對南極洋不同區(qū)域的裂解性和溶原性噬菌體的感染進行了調(diào)查，研究表明病毒感染導(dǎo)致細菌裂解每天釋放的碳為0.02～7.5μg/L，病毒活性是滿足微生物，尤其是威德爾海原核生物和SAZ浮游生物基本需求的主要貢獻者[22]。

因此，病毒尤其是噬菌體在海洋生物地球化學(xué)循環(huán)尤其是碳循環(huán)和深海代謝方面扮演了重要角色。

2噬菌體在湖泊有機碳循環(huán)中的作用

噬菌體在海洋及其沉積物中的功能及作用，并不一定能反映其在大陸環(huán)境中的功能與作用。湖泊作為連接陸地與淡水環(huán)境的自然綜合體，不僅是多種沉積礦藏賦存的場所，而且與大氣、生物、上壤等多種要素密切相關(guān)，對氣候、環(huán)境系統(tǒng)的變化史為敏感。

鑒于噬菌體對內(nèi)陸湖泊日益重要生態(tài)功能的凸顯，近年對大江（河）、湖泊（淡水及咸水）的噬菌體、細菌及其與DOC關(guān)系的研究也逐步受到人們的關(guān)注。Thomas等[23]對法國Bourget湖泊的病毒生態(tài)學(xué)功能展開了研究，發(fā)現(xiàn)病毒通過裂解每天釋放的碳和磷分別可達56.5μg/L和1.4μg/L，這些有機質(zhì)成為了浮游細菌營養(yǎng)需求的重要來源。在南極寡營養(yǎng)湖（Druzhby湖和Crooked湖）中，噬菌體裂解導(dǎo)致的細菌死亡率極高，可達251%，而釋放的DOC為總DOC的0.8%～69%，其比率會隨季節(jié)變化有所不同，在黑暗的冬季，病毒裂解造成的有機碳的釋放量對總DOC的貢獻率超過60%[24]。Fischer等[16]對多瑙河地區(qū)富營養(yǎng)湖泊中噬菌體及細菌數(shù)量關(guān)系的研究中發(fā)現(xiàn)：噬菌體感染而導(dǎo)致細菌裂解釋放的碳為每天5～39μg/L，其中有29%～79%的有機碳能被細菌再利用，重新進入微生物環(huán)。因此病毒在湖泊中具有重要生態(tài)作用，尤其是細菌溶解產(chǎn)生的有機C的流動和再同化。

由此可見，雖然湖泊生態(tài)系統(tǒng)復(fù)雜，但病毒尤其是噬菌體在有機碳循環(huán)中同樣扮演著非常重要的角色。

3噬菌體在冰塵穴有機碳循環(huán)中的作用

大陸上約10%的土地為冰川所覆蓋，其中1%～6%被冰塵所沾染，冰川表面的無機和有機顆粒等統(tǒng)稱為冰塵[25，26]，而冰塵穴（croconite holes）就是指被冰塵沾染后導(dǎo)致冰川溶解后形成的圓柱形冰融水洞。冰塵穴廣布于冰川及其消融地帶，如南極、北極、格陵蘭島、加拿大、和喜馬拉雅山脈等。由于冰塵的顏色較深，使得冰塵穴吸收的太陽射線也隨之增加，促進了冰雪的融化，形成季節(jié)性的融水洞[27]（圖2）。當(dāng)然，冰塵穴并不僅僅局限于大陸冰川，海洋冰川和湖泊冰川同樣有冰塵穴的存在。

冰塵穴是在冰川生態(tài)系統(tǒng)中生命活動最活躍的棲息地，據(jù)估算僅北極冰川冰塵沉積物中生物含量就可達36g/m2。謝菲爾德大學(xué)、布里斯托爾大學(xué)和因斯布魯克大學(xué)研究團隊的學(xué)者發(fā)現(xiàn)格陵蘭島、斯瓦爾巴群島和阿爾卑斯山冰塵穴中的微生物豐度甚至可與溫帶地區(qū)普通生態(tài)系統(tǒng)相當(dāng)[25，26，28，29]，比如每克冰塵中的微生物豐度與地中海每克土壤中的微生物豐度幾乎是一致的，冰塵穴中的微生物主要包括病毒、細菌和微觀植物。Sawstrom研究組也得到同樣的研究結(jié)果，他們在研究北極冰川斯瓦爾巴特群島Midre Lovenbreen冰塵穴中微生物時發(fā)現(xiàn)冰塵中的細菌豐度遠高于冰塵穴中上覆水的細菌豐度。冰塵中細菌豐度為4.67×104/mL～7.07xl04/mL，是上覆水細菌豐度的2～6倍；其噬菌體的豐度規(guī)律也與細菌豐度類似[30]。Midtre Love-nbreen冰川冰塵穴上覆水和冰塵中病毒的豐度分別為0.6xl06/mL和20x106mL[31]。斯瓦爾巴特群島冰塵穴噬菌體感染而導(dǎo)致細菌裂解比例（約l3%）遠高于常溫水域中噬菌體對細菌的裂解率（2%）[32]。因此，該研究團隊認為：隨著冰川的消退、融化，生物扮演的角色越來越重要。

冰塵中微生物的定殖加深了冰表而的顏色，其原因在于冰塵穴中的光合作用率遠高于呼吸作用率，凈吸收CO2，是一種負反饋機制，因此冰川表面能不斷累積有機質(zhì)，形成自我維持的生態(tài)系統(tǒng)，吸收的太陽射線進一步增加，促進冰的溶解，為微生物生長提供了必需的水份，并通過物理和生物活動將水和有機質(zhì)進一步分散到冰川的其他部分，促進了微生物、有機質(zhì)和碎屑轉(zhuǎn)移到周邊（如冰川底部），促進了其他生態(tài)系統(tǒng)的生命活動[26]。

冰塵穴中的光合作用率高于呼吸作用率，從而可以維持高的細菌種群豐度，而許多湖泊的光合作用低于呼吸作用，使得它們必須接收外源有機物質(zhì)的輸入才能得以維持平衡。從光合作用率分析，普通冰川融水的光合作用率為每小時釋放碳0.60～8.33μg/L，而斯瓦爾巴特群島MidreLovenbreen冰塵的光合作用率最高可達到每小時釋放碳156.99μg/L，冰塵穴中上覆水的光合作用率則與普通冰川差不多[30]。考慮到冰塵穴的密度（約6%的冰川表面積或每m2 12個洞），那么可以確定冰塵微生物相關(guān)的碳固定和營養(yǎng)物質(zhì)代謝是冰川生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)的一個重要環(huán)節(jié)。

對于較簡單封閉的生物地球化學(xué)微循環(huán)系統(tǒng)，如南極麥克馬多干河谷冰川的冰塵穴，那里僅含有水、冰、礦物和有機碎屑，但也能長期維持微生物種群結(jié)構(gòu)的平衡；Bagshaw等[33]系統(tǒng)研究了其中溶解物隨季節(jié)變化而產(chǎn)生的化學(xué)演變過程。通過對DIC、DOC、K+和SO42-的檢測發(fā)現(xiàn)：冰塵穴中DOC的產(chǎn)生速率為每年釋放碳0.75μg/cm2，冰塵中代謝初級產(chǎn)物的溶解、周期性沉淀、次級碳酸鹽的溶解、夏季的凈光合作用和秋季冰凍時期凈呼吸作用是左右冰塵穴中季節(jié)性變化和年溶解濃度的主要過程。

通過對格陵蘭和阿爾卑斯山冰塵穴中微生物（噬菌體、細菌和藻類等）進行的研究表明：僅該地區(qū)微生物每年釋放的有機碳就高達6400t[34]。所以在冰川生態(tài)系統(tǒng)中冰塵穴扮演著非常重要的角色。冰川覆蓋了地球l5xl06km2的表面積，其生態(tài)系統(tǒng)同樣對全球碳循環(huán)影響巨大。

因此，噬菌體感染而導(dǎo)致細菌裂解對冰塵穴生態(tài)系統(tǒng)中營養(yǎng)物質(zhì)和有機質(zhì)的循環(huán)起著重要作用。

4噬菌體在濕地有機碳循環(huán)中的作用

濕地狹義是指陸地與水域之間的過渡地帶，廣義上則被定義為地球上除海洋（水深6m以下）外的所有大面積水體。按照濕地的廣義定義，它覆蓋了地球表面的6%，卻為地球上約20%的物種提供了生存環(huán)境，在維持全球生態(tài)系統(tǒng)平衡中具有不可替代的生態(tài)功能，享有“地球之腎”的美譽。濕地也是連接生物圈、大氣圈、水圈、巖石（土壤）圈的重要紐帶，位于陸生生態(tài)系統(tǒng)和水生生態(tài)系統(tǒng)之間的過渡性地帶，具有獨特的生態(tài)功能。

濕地是地球上能量流動和物質(zhì)循環(huán)最活躍的場所，也是陸地DOC最大的儲庫。濕地面積雖只占陸地面積的2%～3%，但其儲存的DOC卻占到陸地土壤碳量的18%～30%[35]。在已知的濕地生態(tài)類型中，高原（或高緯度）濕地由于具有較高的生產(chǎn)力和較低的分解速率（由于溫度較低所致），使之成為有機碳儲備最豐富的碳庫。我國科學(xué)家在對青藏高原和東北三江平原低溫沼澤濕地釋放的CO2/CH4觀測研究中也發(fā)現(xiàn)其碳釋放量巨大，并呈逐年上升的趨勢，這充分表明高原（高緯度）濕地在全球碳循環(huán)中作用非常巨大[36，37]。然而，隨著全球濕地的退化，其碳儲備能力也正在下降，這一現(xiàn)象應(yīng)該引起人們足夠的重視。

濕地的儲備的DOC往往通過季節(jié)性的融水或常年積水以及與小溪相連而向外部環(huán)境輸出，DOC輸出是濕地通過水文過程實現(xiàn)向土壤碳輸出的一個主要途徑。研究表明，在加拿大北部濕地，通過小溪遷移輸出的溶解性有機物中，DOC大約為每年5～40g/m2[38]。濕地生態(tài)系統(tǒng)中的DOC是細菌及其他微生物養(yǎng)料的主要來源，DOC含量的變化將深刻影響濕地內(nèi)所有微生物的生活及生長狀況，而噬菌體不僅與細菌的活動密不可分，而且還可以通過裂解作用有效釋放DOC進而影響濕地微生物的種群結(jié)構(gòu)和組成，最終影響整個濕地生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和能量流動。因此，探尋濕地中噬菌體、細菌與DOC的相互關(guān)系，也是未來研究的一個重要方向。

綜上所述，病毒作為海洋中數(shù)量最多的生命粒子，一個重要的生態(tài)作用是作為其他微型生物的消費者，使得許多浮游生物細胞成為無內(nèi)容物的“ghost”，同時把微生物POC轉(zhuǎn)化為DOC，形成“病毒回路”，進而改變了海洋生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)循環(huán)和能量流動的途徑，而病毒回路的存在可使系統(tǒng)中的呼吸和生產(chǎn)力較無病毒的系統(tǒng)高出約1/3 [39，40]。病毒尤其是噬菌體在在湖泊生態(tài)中對細菌溶解產(chǎn)生的有機C的流動和再同化過程起到重要生態(tài)作用。而在冰川生態(tài)系統(tǒng)中生命活動最活躍的棲息地一冰塵穴，噬菌體感染而導(dǎo)致細菌裂解對冰塵穴生態(tài)系統(tǒng)中營養(yǎng)物質(zhì)和有機質(zhì)的循環(huán)起著重要作用。所有的證據(jù)表明噬菌體在不同生態(tài)系統(tǒng)中對DOC的循環(huán)均起著舉足輕重的作用，但在不同的系統(tǒng)中它們的貢獻率和作用機制和調(diào)節(jié)方式又有著顯著差異，因此，系統(tǒng)研究噬菌體在不同生態(tài)系統(tǒng)中對DOC的調(diào)節(jié)作用，將有利于全面理解和揭示噬菌體（病毒）在整個地球物質(zhì)循環(huán)和能量流動中所起的作用。

5結(jié)語

水環(huán)境是人類社會賴以生存和發(fā)展的重要場所，碳循環(huán)的關(guān)鍵在于過程與機制，其中的生物過程機制是焦點之一。維持全球碳平衡的關(guān)鍵不應(yīng)儀僅關(guān)注各個庫的碳貯存總量，而應(yīng)更多地研究碳的流向問題，以及“源”、“匯”不平衡的問題。噬菌體由于結(jié)構(gòu)簡單、基因組小、便于操作等優(yōu)點，常常被用作生物基因復(fù)制及表達調(diào)控研究的模型，對近現(xiàn)代生物化學(xué)與分子生物學(xué)的發(fā)展做出了突出的貢獻。盡管目前的研究已表明噬菌體廣泛分布于各生境中，對全球的碳、氮循環(huán)均有重要影響，但對于噬菌體在水環(huán)境中的分布及生態(tài)功能方面的了解仍然非常有限。我國科學(xué)家開展了影響南海深海碳循環(huán)的底棲微生物氮營養(yǎng)鹽補充過程和機制研究，以及南海水體中古菌的分布及生物地球化學(xué)功能的研究，但對水環(huán)境中噬菌體對有機碳循環(huán)的作用鮮有報道。昆明理工大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院對騰沖熱海高溫噬菌體和云南高原湖泊低溫噬菌體多樣性進行了研究，表明高溫噬菌體和低溫噬菌體均存在多樣性，并對部分嗜極微生物噬菌體進行了全基因組解析和功能蛋白的高效表達及其熱不穩(wěn)定性分析，對云南高原湖泊低溫噬菌體與有機碳循環(huán)的作用研究正在進行中。

對嗜極微生物噬菌體（尤其是嗜冷和嗜熱微生物噬菌體）的研究有助于豐富人們對生命起源與進化、生命本質(zhì)及環(huán)境適應(yīng)策略的認識，而對嗜極微生物噬菌體中重要功能蛋白的開發(fā)與應(yīng)用也將帶來巨大的社會和經(jīng)濟效益。

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碳循環(huán)定義范文第2篇

關(guān)鍵詞：城市森林 城市生態(tài)系統(tǒng)

在目前以國際地圈生物圈計劃(IGBP)、國際人文因素計劃(IHDP)、世界氣候研究計劃(WCRP)和生物多樣性計劃(DIVERSITES)為核心的全球范圍內(nèi)廣泛開展的全球變化研究中，有關(guān)碳循環(huán)與溫室氣體的研究是主要焦點之一。

自工業(yè)化革命以來，人類對環(huán)境的影響已經(jīng)超過了人類歷史上的任何時期，一方面人類的生產(chǎn)活動每年將大量的碳排放到大氣中；另一方面，人類對自然界的一些改造活動(如森林砍伐)使得碳排放量增加、吸收能力降低。這兩方面的人類活動導(dǎo)致全球大氣中CO2濃度呈不斷升高的趨勢，CO2質(zhì)量分數(shù)已由工業(yè)化前(1750年)的(280±10)μg/g增加至當(dāng)前的367μg/g。隨之而來的是溫室效應(yīng)增強。據(jù)IPCC 2001年的第三次評估報告，全球大氣的平均溫度在過去的100年中上升了約0.6℃，而且在未來幾十年內(nèi)人為的增暖率將保持在每10年增加0.1～0.2℃的幅度。

1 城市森林的內(nèi)涵

1.1城市森林概念的提出

1962年，美國肯尼迪政府在戶外娛樂資源調(diào)查報告中，首次使用了“城市森林”(UrbanForest)這一名詞。1965年，加拿大多倫多大學(xué)的ERICJORGENSEN教授首次完整提出“城市林業(yè)”(Urban Forestry)的概念。美國林業(yè)工作者協(xié)會對于城市森林的定義為“城市森業(yè)是林業(yè)的一個專門分支，是一門研究潛在的生理、社會和社會福利學(xué)的城市科學(xué)，目標(biāo)是城市樹木的栽培和管理，任務(wù)是綜合設(shè)計城市樹木和有關(guān)植物及培訓(xùn)市民”。中國有關(guān)學(xué)者將城市周圍或附近一定范圍內(nèi)以景觀、旅游、運動和野生動物保護為目的的森林稱為城市森林。

1.2城市森林的指標(biāo)

城市森林應(yīng)有其相應(yīng)的指標(biāo)，如果沒有指標(biāo)，城市只有較少樹木都可稱為城市森林，那么城市森林就失去了其基本內(nèi)涵。城市森林的指標(biāo)應(yīng)包含以下5個方面：

（1)生物量的主體地位。綠地生態(tài)系統(tǒng)中5m以上的喬木生物量達到和超過城市綠地總生物總量的50%。

（2)生態(tài)效益的主體地位。森林的吸碳制氧、調(diào)節(jié)氣溫、凈化環(huán)境、保持水土等方面功能居主體地位，功能大于或等于城市綠地總功能的50 %。

（3）枝葉覆蓋率的優(yōu)勢地位。喬木覆蓋面積大于或等于城市綠地總面積的40 %。

（4)景觀格局的合理性。景觀分布合理，大、中、小型斑塊分布均勻，并有綠色廊道連接為一個整體，有利于物種的交流及生物運動。

（5)經(jīng)營的可持續(xù)性。大小森林斑塊應(yīng)保持地面土壤裸露，防止任何形式的人工硬化，保證城市森林的可持續(xù)發(fā)展。使葉落歸根，形成枯落物層，促進物質(zhì)循環(huán)，保持水土，促使林木天然更新。

2 城市森林建設(shè)對城市生態(tài)系統(tǒng)的影響

隨著我國城鎮(zhèn)化建設(shè)的快速發(fā)展，城市森林已成為我國森林的重要組成部分，并且對城市生態(tài)系統(tǒng)起到了重要且直接的調(diào)節(jié)作用。目前，通過在全國12個示范點的城市森林建設(shè)，以及對城市森林的建設(shè)理論、發(fā)展規(guī)劃、構(gòu)建模式、樹種選擇、城市森林功能與效益、評價指標(biāo)等方面的系統(tǒng)研究，對我國城市森林的發(fā)展起到了巨大示范和推動作用。

城市森林的建設(shè)對于城市生態(tài)系統(tǒng)的影響要體現(xiàn)在以下5方面：

（1)維持碳氧平衡。研究表明，一個沒有受過污染的區(qū)域內(nèi)人均有10m2的森林或25m2的草坪，空氣就能保持新鮮。據(jù)日本科學(xué)家測算，1hm2常綠闊葉林每年可吸收29tCO2放出22tO2。針葉林為22tCO2和16tO2，落葉闊葉林為14tCO2和10tO2。另據(jù)管東生等人對廣州城市綠地的研究計算，廣州城市綠地植物光合作用的固碳量相當(dāng)于人口呼吸釋放碳量的1.7倍，而綠地的放氧量為2242788t/a，相當(dāng)于城市人口耗氧量的1.9倍。

（2)凈化空氣，削減噪音。城市森林對粉塵顆粒有著很好的過濾、吸附和阻擋作用，故能減少城市空氣的粉塵污染。據(jù)測定，在居住區(qū)墻面種有五爪金龍的地方與沒有綠化的地方相比，室內(nèi)空氣含塵量減少了22%。在用大葉榕樹綠化的地段則含塵量減少18.8%。各種植物對于一些如SO2、HF、Cl2等有毒有害氣體都有不同程度的吸收作用。城市中的森林植物帶還能消減城市噪聲，提供舒適安靜的生活環(huán)境。綠籬、喬灌草混合結(jié)構(gòu)帶可以降低噪音3至5分貝或6至8分貝。

（3）調(diào)節(jié)城市小氣候，消除城市“熱島效應(yīng)”。由于植物葉子吸收、反射和散射太陽輻射的作用，再加上植物的蒸騰作用能夠有效地降低溫度、調(diào)節(jié)濕度，減輕或消除城市“熱島效應(yīng)”。有研究表明，在片林和林蔭道下，夏季能夠降低氣溫3℃左右，縮短高溫持續(xù)時間3-8小時。

（4)防風(fēng)固沙，保持水土。城市人為開發(fā)建設(shè)活動，使城市的風(fēng)沙和水土流失問題日益突出。據(jù)統(tǒng)計，深圳、珠海、中山等三個城市，人為造成的水土流失面積達845.7km2，直接經(jīng)濟損失達9.5億元。城市森林的阻擋、截留雨水，減弱風(fēng)速和根系的固土功能，起到貯水保土的作用。據(jù)有關(guān)資料，松樹樹冠可攔截雨水40%，闊葉樹可攔截20%。

（5)保護生物多樣性。由于人類不合理的開發(fā)建設(shè)活動，尤其是各種生物賴以生存的生態(tài)環(huán)境的破壞，再加上日益嚴重的環(huán)境污染，全球的生物多樣性呈持續(xù)性下降趨勢。城市在人才、技術(shù)、設(shè)施和資金等方面都具有優(yōu)勢，有義務(wù)也有條件保護生物多樣性。由于城市森林范圍較廣，所以它能夠較好地保護生物多樣性，從而真正體現(xiàn)人與自然、人與生物的和諧相處。

3結(jié)語

“城市森林”這門學(xué)科的出現(xiàn)時間不長，但其發(fā)展速度和所受到的重視卻是空前的。這說明人類已經(jīng)意識到與自然和諧相處的重要性。目前世界上越來越多的國家重視城市森林的發(fā)展和建設(shè)。波蘭的華沙在市郊營造了6.7萬hm2的城市森林；阿根廷的布宜諾斯艾利斯，引進我國的泡桐樹作為城市綠化樹種，建成了長150km、寬115km的環(huán)城森林綠帶；朝鮮的平壤和我國的香港城市森林面積已分別達到城市總面積的86%和40%。據(jù)全國綠化委員會公布的《中國國土綠化狀況公報》表明，2001年我國城市的綠化覆蓋率和綠地率分別已達到28.15%和23.67%，人均公共綠地面積6.83m2。城市森林的這種發(fā)展形勢無疑是非常積極的，但是它所面臨的問題也是較多的。今后如何更好地建設(shè)和發(fā)展城市森林，仍是需要政府部門和科學(xué)工作者共同關(guān)心和研究的重點問題。

參考文獻：

[1]張志強，孫成權(quán).全球變化研究十年新進展[J].學(xué)通報，1999，44 (5)：464-477.

[2]聶道平，徐德應(yīng)，王兵.全球碳循環(huán)與森林關(guān)系的研究——問題與進展[J].世界林業(yè)研究，1997，5：33-40.

碳循環(huán)定義范文第3篇

關(guān)鍵詞：工業(yè)生態(tài)；循環(huán)產(chǎn)業(yè)鏈；綜合代謝系統(tǒng)；綠色生產(chǎn)方式

1 基于自循環(huán)思想的分區(qū)規(guī)劃

高度專業(yè)化分工是現(xiàn)代工業(yè)社會存在的事實基礎(chǔ)之一。規(guī)模化生產(chǎn)要求產(chǎn)業(yè)鏈上下游的企業(yè)通盤考慮成本組成，在政策環(huán)境、物流配套、技術(shù)資源互補方面作出最優(yōu)決策。政府規(guī)劃主管部門及其合作設(shè)計機構(gòu)同樣認識到了企業(yè)日益增長的空間需求，因此生態(tài)工業(yè)園區(qū)成為近年來沿海地區(qū)政府重點推介培植的規(guī)劃概念，繼經(jīng)濟開發(fā)區(qū)、高新技術(shù)開發(fā)區(qū)之后，它被定義為我國的第三代產(chǎn)業(yè)園區(qū)，戰(zhàn)略意義十分重大。一個具備成熟規(guī)劃思路的生態(tài)工業(yè)園區(qū)必然是能源利用率較高、環(huán)境友好型的工業(yè)協(xié)同體，其內(nèi)部人流、物流、能源流、信息流均衡分布循環(huán)，人作為使用者及生產(chǎn)者在其中工作居住時，能夠清晰而全面地感受到設(shè)計者為追求低能耗高效率的運轉(zhuǎn)模式所投入的思索及心血。

企業(yè)在市場生態(tài)系統(tǒng)中必然存在投入與產(chǎn)出，展現(xiàn)出作為有機體的種種特征。企業(yè)間的資源交換及貿(mào)易行為導(dǎo)致了海量資源的流動。依據(jù)諾貝爾經(jīng)濟學(xué)得獎主科斯(Coase, R.H)提出的交易成本理論，產(chǎn)品或服務(wù)從一個單位轉(zhuǎn)移到另一個單位過程中產(chǎn)生的所有成本和代價稱為交易成本。容易發(fā)現(xiàn)，市場不完善會導(dǎo)致交易成本升高。例如在信息革命到來之前，企業(yè)通過市場自由競爭，形成各自為政的單元，從宏觀角度看也形成了數(shù)以億計的交易費用，此費用亦與交易場所在時間與空間上的差異成正比。空間距離形成物流成本，時間距離形成風(fēng)險成本。企業(yè)在工業(yè)生態(tài)學(xué)角度中也可看作是經(jīng)濟人的一種，經(jīng)濟人的行為不可避免地存在自利傾向。故而將自利從個體擴大到以園區(qū)為單位的協(xié)同體，就形成了以自循環(huán)為特征的生態(tài)工業(yè)園區(qū)。從產(chǎn)業(yè)鏈扁平化分布的角度去看待規(guī)劃設(shè)計，將同一行業(yè)上下游企業(yè)有意識地配置在工業(yè)園區(qū)接近區(qū)域，令其在現(xiàn)有政策環(huán)境下參與市場競爭，則企業(yè)作為市場中的微觀個體將會自動形成共存秩序，產(chǎn)品和原料、人力資源、信息資源流向充沛，依靠“看不見的手”來調(diào)節(jié)市場資源的分配。以上設(shè)想強調(diào)了企業(yè)在一個自組織體系中的主觀能動性，我國沿海地區(qū)的行業(yè)競爭環(huán)境相對較為成熟，這意味著企業(yè)比較容易在優(yōu)化設(shè)計的園區(qū)規(guī)劃下獲得良性的生存空間。

2 建立綜合代謝系統(tǒng)有利于生態(tài)工業(yè)園區(qū)高效運行

無可否認，生態(tài)工業(yè)園區(qū)必須執(zhí)行產(chǎn)出物品及服務(wù)的職能，從而也必然會輸出生產(chǎn)性副產(chǎn)品及廢水、廢氣等邊緣性物質(zhì)，同時園區(qū)又是大批基層一線勞動者長期居留生活的場所，因此在前期規(guī)劃設(shè)計中及時全面周到地考慮生產(chǎn)廢料的回收利用與勞動者身心健康的保障是生態(tài)工業(yè)園區(qū)區(qū)別于之前幾類開發(fā)區(qū)的重要特性。沿海地區(qū)人口往往相對稠密，工業(yè)園區(qū)規(guī)模日新月異，人群集中，所以在建筑概念設(shè)計時便應(yīng)當(dāng)將人員快速疏散和廠房通風(fēng)納入首要考慮。另外在園區(qū)內(nèi)設(shè)置安全防災(zāi)系統(tǒng)也十分必要。如果園區(qū)設(shè)置在山地或者丘陵間抑或湖邊，亦可因地制宜，適當(dāng)規(guī)劃園區(qū)內(nèi)部的開放式綠地，一方面可供園區(qū)內(nèi)員工業(yè)余休閑游憩之用，另一方面若發(fā)生險情，也可作為員工緊急避難地點。不可忽視的是，在園區(qū)內(nèi)設(shè)置足夠的綠化帶及花池也能夠?qū)I(yè)污染起到一定阻擋和凈化的防護作用。除此之外，設(shè)計規(guī)劃者在配置園區(qū)內(nèi)企業(yè)制造生產(chǎn)方向時亦可有意識地將產(chǎn)廢互補消化的企業(yè)配置在相鄰地塊，令其交換產(chǎn)品與廢料投入二次生產(chǎn)，這樣做既在一定程度上緩解了企業(yè)的原料供給問題，又在環(huán)境保護層面減少了污染的總體絕對值。生態(tài)工業(yè)園區(qū)的綜合代謝系統(tǒng)能夠?qū)⒇撁孑敵鲆约皟?nèi)部耗損減少到相對較低的程度，增進園區(qū)平穩(wěn)運行的社會效益。 此外，生態(tài)工業(yè)園區(qū)的能源配給設(shè)計也應(yīng)當(dāng)體現(xiàn)綠色生產(chǎn)之思路。例如在園區(qū)照明系統(tǒng)配置中，不妨根據(jù)園區(qū)廠房或研發(fā)建筑的屋頂及立面特性安裝光伏設(shè)備，將太陽能轉(zhuǎn)化為電能；以備夜晚景觀照明之用。園區(qū)路燈也可安裝太陽能電池供電，公園綠地內(nèi)也可考慮設(shè)置太陽能景觀燈具，將綠色循環(huán)能源的設(shè)計思路貫徹到園區(qū)規(guī)劃設(shè)計的每一個細微環(huán)節(jié)。工業(yè)生產(chǎn)，節(jié)能為上。重復(fù)高效利用能源，積少成多，是生態(tài)園區(qū)建設(shè)的突出優(yōu)點之一。

3 舉例：某光電產(chǎn)業(yè)園區(qū)生態(tài)規(guī)劃設(shè)計思路概述

此園區(qū)位于珠江三角洲地區(qū)，其中產(chǎn)業(yè)用房與行政辦公用房建筑面積比約為7∶1。多個模數(shù)化體塊組成的生產(chǎn)及行政管理建筑由高至低層層遞進成梯田狀，大面積的綠化滲透其中，為城市天際線制造了一個有力的綠色焦點。連續(xù)統(tǒng)一的基座由折坡相連，與環(huán)境融為一體，折線蜿蜒其中，使光與電形成一種抽象的類比。綠色臺地也是本項目的一大特色。利用三層大面積綠化屋面和折坡，圍合園區(qū)中心園林，創(chuàng)造出一個向城市自由開放的多層次大尺度臺地景觀。

本工業(yè)園區(qū)采用了多種有效生態(tài)節(jié)能措施，如屋面太陽能光伏發(fā)電，太陽能熱泵系統(tǒng)，雨水回收及水體循環(huán)系統(tǒng)，中心庭院設(shè)置的水池可同時兼作景觀水體和消防水池之用，一舉兩得。

為了促進園區(qū)物流人流的高效循環(huán)運轉(zhuǎn)，設(shè)計確定了人行優(yōu)先，人車分流，社會人員與內(nèi)部人員分流，辦公車輛與貨運車輛分流的組織原則。園區(qū)內(nèi)部的居民生活區(qū)需要建設(shè)足夠的公共交通設(shè)施、人流集散點、停車場以及步行街；在生產(chǎn)區(qū)域和廠房周邊內(nèi)應(yīng)當(dāng)建立便捷的運輸線路、設(shè)置足夠停車位。同時也應(yīng)確保生活區(qū)和生產(chǎn)區(qū)之間覆蓋全天全園區(qū)的公共交通網(wǎng)絡(luò)，以便配合物資和人力隨時調(diào)動。

4 結(jié)束語

綜上所述，生態(tài)工業(yè)園區(qū)的規(guī)劃設(shè)計融建筑設(shè)計、景觀環(huán)境設(shè)計、工業(yè)區(qū)塊功能規(guī)劃于一體，是綜合考慮經(jīng)濟效益與社會效應(yīng)、環(huán)境保護等多種因素的理性決策行為。二十一世紀初葉，我國沿海地區(qū)必將面臨轉(zhuǎn)換經(jīng)濟發(fā)展方式的挑戰(zhàn)，面向低碳綠色經(jīng)濟這一未來發(fā)展的方向，規(guī)劃建設(shè)生態(tài)工業(yè)園區(qū)是實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的必經(jīng)之路。

參考文獻

［1］綜合類生態(tài)工業(yè)園區(qū)標(biāo)準（試行）.國家環(huán)境保護總局,2006.6.

［2］陳勇俊.循環(huán)型社會與生態(tài)城市建設(shè)［EB/OL］.環(huán)境法研究網(wǎng)，2009-04-21.

碳循環(huán)定義范文第4篇

1城市森林的內(nèi)涵

1.1城市森林概念的提出

1962年，美國肯尼迪政府在戶外娛樂資源調(diào)查報告中，首次使用了“城市森林”(UrbanForest)這一名詞。1965年，加拿大多倫多大學(xué)的ERICJORGENSEN教授首次完整提出“城市林業(yè)”(UrbanForestry)的概念。美國林業(yè)工作者協(xié)會對于城市森林的定義為“城市森業(yè)是林業(yè)的一個專門分支，是一門研究潛在的生理、社會和社會福利學(xué)的城市科學(xué)，目標(biāo)是城市樹木的栽培和管理，任務(wù)是綜合設(shè)計城市樹木和有關(guān)植物及培訓(xùn)市民”。中國有關(guān)學(xué)者將城市周圍或附近一定范圍內(nèi)以景觀、旅游、運動和野生動物保護為目的的森林稱為城市森林。

1.2城市森林的指標(biāo)

城市森林應(yīng)有其相應(yīng)的指標(biāo)，如果沒有指標(biāo)，城市只有較少樹木都可稱為城市森林，那么城市森林就失去了其基本內(nèi)涵。城市森林的指標(biāo)應(yīng)包含以下5個方面：

（1)生物量的主體地位。綠地生態(tài)系統(tǒng)中5m以上的喬木生物量達到和超過城市綠地總生物總量的50%。

（2)生態(tài)效益的主體地位。森林的吸碳制氧、調(diào)節(jié)氣溫、凈化環(huán)境、保持水土等方面功能居主體地位，功能大于或等于城市綠地總功能的50%。

（3）枝葉覆蓋率的優(yōu)勢地位。喬木覆蓋面積大于或等于城市綠地總面積的40%。

（4)景觀格局的合理性。景觀分布合理，大、中、小型斑塊分布均勻，并有綠色廊道連接為一個整體，有利于物種的交流及生物運動。

（5)經(jīng)營的可持續(xù)性。大小森林斑塊應(yīng)保持地面土壤，防止任何形式的人工硬化，保證城市森林的可持續(xù)發(fā)展。使葉落歸根，形成枯落物層，促進物質(zhì)循環(huán)，保持水土，促使林木天然更新。

2城市森林建設(shè)對城市生態(tài)系統(tǒng)的影響

隨著我國城鎮(zhèn)化建設(shè)的快速發(fā)展，城市森林已成為我國森林的重要組成部分，并且對城市生態(tài)系統(tǒng)起到了重要且直接的調(diào)節(jié)作用。目前，通過在全國12個示范點的城市森林建設(shè)，以及對城市森林的建設(shè)理論、發(fā)展規(guī)劃、構(gòu)建模式、樹種選擇、城市森林功能與效益、評價指標(biāo)等方面的系統(tǒng)研究，對我國城市森林的發(fā)展起到了巨大示范和推動作用。

城市森林的建設(shè)對于城市生態(tài)系統(tǒng)的影響要體現(xiàn)在以下5方面：

（1)維持碳氧平衡。研究表明，一個沒有受過污染的區(qū)域內(nèi)人均有10m2的森林或25m2的草坪，空氣就能保持新鮮。據(jù)日本科學(xué)家測算，1hm2常綠闊葉林每年可吸收29tCO2放出22tO2。針葉林為22tCO2和16tO2，落葉闊葉林為14tCO2和10tO2。另據(jù)管東生等人對廣州城市綠地的研究計算，廣州城市綠地植物光合作用的固碳量相當(dāng)于人口呼吸釋放碳量的1.7倍，而綠地的放氧量為2242788t/a，相當(dāng)于城市人口耗氧量的1.9倍。

（2)凈化空氣，削減噪音。城市森林對粉塵顆粒有著很好的過濾、吸附和阻擋作用，故能減少城市空氣的粉塵污染。據(jù)測定，在居住區(qū)墻面種有五爪金龍的地方與沒有綠化的地方相比，室內(nèi)空氣含塵量減少了22%。在用大葉榕樹綠化的地段則含塵量減少18.8%。各種植物對于一些如SO2、HF、Cl2等有毒有害氣體都有不同程度的吸收作用。城市中的森林植物帶還能消減城市噪聲，提供舒適安靜的生活環(huán)境。綠籬、喬灌草混合結(jié)構(gòu)帶可以降低噪音3至5分貝或6至8分貝。

（3）調(diào)節(jié)城市小氣候，消除城市“熱島效應(yīng)”。由于植物葉子吸收、反射和散射太陽輻射的作用，再加上植物的蒸騰作用能夠有效地降低溫度、調(diào)節(jié)濕度，減輕或消除城市“熱島效應(yīng)”。有研究表明，在片林和林蔭道下，夏季能夠降低氣溫3℃左右，縮短高溫持續(xù)時間3-8小時。

（4)防風(fēng)固沙，保持水土。城市人為開發(fā)建設(shè)活動，使城市的風(fēng)沙和水土流失問題日益突出。據(jù)統(tǒng)計，深圳、珠海、中山等三個城市，人為造成的水土流失面積達845.7km2，直接經(jīng)濟損失達9.5億元。城市森林的阻擋、截留雨水，減弱風(fēng)速和根系的固土功能，起到貯水保土的作用。據(jù)有關(guān)資料，松樹樹冠可攔截雨水40%，闊葉樹可攔截20%。

（5)保護生物多樣性。由于人類不合理的開發(fā)建設(shè)活動，尤其是各種生物賴以生存的生態(tài)環(huán)境的破壞，再加上日益嚴重的環(huán)境污染，全球的生物多樣性呈持續(xù)性下降趨勢。城市在人才、技術(shù)、設(shè)施和資金等方面都具有優(yōu)勢，有義務(wù)也有條件保護生物多樣性。由于城市森林范圍較廣，所以它能夠較好地保護生物多樣性，從而真正體現(xiàn)人與自然、人與生物的和諧相處。

3結(jié)語

“城市森林”這門學(xué)科的出現(xiàn)時間不長，但其發(fā)展速度和所受到的重視卻是空前的。這說明人類已經(jīng)意識到與自然和諧相處的重要性。目前世界上越來越多的國家重視城市森林的發(fā)展和建設(shè)。波蘭的華沙在市郊營造了6.7萬hm2的城市森林；阿根廷的布宜諾斯艾利斯，引進我國的泡桐樹作為城市綠化樹種，建成了長150km、寬115km的環(huán)城森林綠帶；朝鮮的平壤和我國的香港城市森林面積已分別達到城市總面積的86%和40%。據(jù)全國綠化委員會公布的《中國國土綠化狀況公報》表明，2001年我國城市的綠化覆蓋率和綠地率分別已達到28.15%和23.67%，人均公共綠地面積6.83m2。城市森林的這種發(fā)展形勢無疑是非常積極的，但是它所面臨的問題也是較多的。今后如何更好地建設(shè)和發(fā)展城市森林，仍是需要政府部門和科學(xué)工作者共同關(guān)心和研究的重點問題。

參考文獻：

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[5]楊小波等.城市生態(tài)學(xué)[M].北京:科學(xué)出版社.

碳循環(huán)定義范文第5篇

關(guān)鍵詞：低碳；城市規(guī)劃

Abstract: with the increase of city and accelerate the process of population, human survival and development environment is constantly changing, social and economic problems of resources, environment, population and also increasingly sharp, environmental problems have become one of the important factors that hinder the sustainable development of social economy. The construction of low carbon ecological city, is an important strategic choice to conform to the trend of development of low carbon city, ecology, is an important measure to transform the mode of development, the implementation of scientific outlook on development.

Keywords: low carbon city planning;

中圖分類號：TU984文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-2104（2013）

近年來，低碳逐漸成為世界熱門話題，城市作為未來人口最主要的聚居地，是碳減排的關(guān)鍵，而城市規(guī)劃作為建設(shè)、管理城市的重要依據(jù)，必將擔(dān)負起建設(shè)低碳城市的重要角色。因此，對于如何在城市規(guī)劃中有效落實低碳城市建設(shè)理念，確定低碳城市規(guī)劃定義、內(nèi)涵，構(gòu)建低碳城市規(guī)劃的理論研究基礎(chǔ)，以及怎樣具體實施.今后向何種方向發(fā)展，都需要進一步深入研究。

1.低碳城市規(guī)劃研究背景

1.1 CO2排放與全球氣候變暖

有學(xué)者研究表明：只有在2050年時將大氣中CO2濃度控制在工業(yè)化前水平的2倍以內(nèi)，才可能避免發(fā)生極端的氣候變化。引發(fā)溫室效應(yīng)所涉及到的科學(xué)問題歸納起來由三部分組成：（1）大氣CO2濃度從工業(yè)革命前的280ppm增加后全球平均氣溫上升了2-3℃：（2）全球平均氣溫上升超出“2℃閾值”后將給人類社會帶來災(zāi)難性影響；（3）世界各國必須減少化石能源利用，完成2050年將大氣CO2濃度控制在560ppm以下目標(biāo)(丁仲禮， 2008； IPCC， 2007)。根據(jù)氣象觀測資料，過去10多年中，全球平均氣溫上升了0.74℃。與之伴隨的是人類向大氣中排放了大量CO2及其他溫室氣體，大氣CO2當(dāng)量濃度增加了約60％。如果這 0.74℃增溫完全因溫室氣體濃度升高造成，則CO2濃度倍增后升溫也將不超過 1.25℃。顯然敏感性達不到2-3℃。要控制大氣中CO2濃度，首先就要弄清大氣中CO2的生成機制。自然過程和人類活動都會排放CO2，例如植物生長和化石燃料的燃燒。德國不來梅大學(xué)環(huán)境物理研究所的 MichaelBuchwitz研究表明：大氣以及地球表面的天然CO2通量一般要大于人為排放量引起的CO2通量。但是，這并不意味著人為來源的通量不重要，并且恰恰相反。人為排放引起的CO2通量只會朝一個方向進行，而天然CO2通量會在兩個方都發(fā)生——植物生長吸收大氣中的CO2，植物腐爛又會將大部分或全部CO2釋放到大氣中。

1.2 人類活動與全球氣候變暖

自工業(yè)化以來，CO2、CH4、N2O 等溫室氣體引起的輻射強度達到了97％。從本質(zhì)上講，氣候變暖主要是因為太陽活動強度變化、大氣氣溶膠濃度變化、土地利用與土地覆被狀態(tài)變化和海洋作用變化等。其中土地利用和大氣氣溶膠濃度變化與人類活動密切相關(guān)，尤其與近百年來由工業(yè)化所推進城市化有關(guān)，城市化極有可能是全球氣候變暖的最主要人類活動因素之一。多年來，尤其是在過去的200年中，工業(yè)革命所引起的生產(chǎn)方式轉(zhuǎn)變引起了大量化石燃料的使用，全球CO2排放量和城市化水平一直在同步穩(wěn)定增長，并且呈現(xiàn)同步加快的趨勢。從碳排放源頭來看，城市是工業(yè)、建筑、交通、物流的集中地，也是碳排放的集中地。根據(jù)相關(guān)統(tǒng)計，大城市消耗的能源占全球消耗量的75％，溫室氣體排放量占比80％。從最終使用的角度看，碳排放的主要來源于工業(yè)、交通和居民生活。根據(jù)美國資料，建筑物排放CO2約占39％，交通工具排放占 33％，工業(yè)排放占28％。如果要減少CO2排放，那么人們必須要在下面三個方向做出努力。一是人口增長趨勢；二是社會發(fā)展階段；三是能源結(jié)構(gòu)。這三方面都與城市化交織在一起，碳排放與城市化過程存在著緊密的聯(lián)系。

1.3 低碳成為城市減排關(guān)鍵

為了應(yīng)對能源危機和氣候變暖，國際上已經(jīng)興起了低碳經(jīng)濟研究。低碳經(jīng)濟的發(fā)展要求是對未來發(fā)展所提出的一種約束，要求人們必須利用新技術(shù)調(diào)整城市發(fā)展方針。目前，有關(guān)低碳城市以及低碳城市規(guī)劃的研究已經(jīng)大量開始。方偉堅等認為排放與城市形態(tài)結(jié)構(gòu)存在著一定關(guān)系，提倡緊湊的城市空間發(fā)展模式；格萊澤和卡恩在研究了碳排放與土地利用的關(guān)系后，認為對土地利用的約束和限制越嚴格，居民生活的碳排放量水平就越低，例如高密度中心區(qū)的人均碳排放量要比低密度郊區(qū)的少；弗倫奇和克勞福德探討了空間規(guī)劃與低碳目標(biāo)之間的關(guān)系，認為實現(xiàn)低碳目標(biāo)的關(guān)鍵是轉(zhuǎn)變規(guī)劃師以及相關(guān)管理人員觀念，在空間規(guī)劃中強調(diào)低碳城市理念和加強低碳技術(shù)的運用。

2.低碳型城市發(fā)展

2.1 低碳發(fā)展模式的內(nèi)涵

首先，低碳發(fā)展模式要求在保障經(jīng)濟發(fā)展速度的同時，改善能源利用效率，減少能源消耗，從而減少能源需求達到減少對能源結(jié)構(gòu)占主導(dǎo)地位的化石燃料的依賴。其次，低碳發(fā)展模式要求人們必須降低在經(jīng)濟發(fā)展中不可或缺能源中的碳含量和各種開發(fā)引起的碳排放，實現(xiàn)全球大氣環(huán)境中溫室氣體環(huán)境容量的高效利用。最后，低碳發(fā)展模式還要求調(diào)整和改善全球大氣環(huán)境中的碳循環(huán)，通過增加自然固碳來抵消化石燃料燃燒所排放的溫室氣體，最終使大氣中的溫室氣體濃度得到穩(wěn)定。